2014高考试题分类汇编电磁感应

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1、2014高考试题分类汇编电磁感应一、选择题1.(2013·北京高考)如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为　(　　)A.c→a,2∶1　　　　　B.a→c,2∶1C.a→c,1∶2D.c→a,1∶2【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)根据右手定则判断感应电流的方向。(2)由E=BLv来判断感应电动势的大小

2、。【解析】选C。根据右手定则可知金属杆中感应电流的方向由N→M,所以电阻R中的电流方向是a→c;由E=BLv,其他条件不变,磁感应强度变为原来的2倍,则感应电动势也变为原来的2倍。故C正确,A、B、D错误。2.(2013·安徽高考)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω-23-,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T

3、。将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)　(　　)A.2.5m/s　1W　　　　　　B.5m/s　1WC.7.5m/s　9WD.15m/s　9W【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)小灯泡稳定发光,隐含了导体棒MN做匀速直线运动,导体棒MN受力平衡;(2)由导体棒MN的受力平衡,通过受力分析可得导体棒MN受到安培力的大小;(3)利用电磁感应和闭合电路欧姆定律可求得导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的

4、电功率。【解析】选B。选MN为研究对象,受力分析如图所示:在垂直斜面方向上受力平衡,合力为零,列式可得:FN-mgcosθ=0　FN=mgcosθ由摩擦力公式Ff=μFN得Ff=μmgcosθ代入数据可得Ff=0.8N-23-在沿斜面方向上受力平衡,合力为零,列式可得:Ff+F-mgsinθ=0代入数据可得F=0.4N再由安培力公式F=BIl,而I==,可得F=,代入数据可得v=5m/s,流过小灯泡的电流为I===1A小灯泡消耗的电功率为P=I2R灯代入数据可得P=1W故B项正确。3.(2013·福建高考)如图,矩形闭合导体

5、线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界线OO'平行,线框平面与磁场方向垂直。设OO'下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律　(　　)【解题指南】解答本题时应明确以下三点:(1)明确速度图像中斜率的物理意义。(2)线框ab边受到的安培力与速度的关系。-23-(3)由于线框由不同高度静止释放,线框ab边进入磁场的速度不同,应分情况进行讨论。【解析】选A。设线框质量

6、为m,电阻为R,线框ab边长为l,磁感应强度为B,线框自由下落刚进入磁场时速度为v,当v<时,线框做加速度减小的加速运动,C可能;当v=时,线框做匀速运动,D可能;当v>时,线框做加速度减小的减速运动直至匀速,B可能,A不可能,故选A。4.(2013·大纲版全国卷)纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω。t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示。若选取从O指向A的

7、电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是(　　)【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)根据右手定则可判断OA两端电势的高低。(2)利用公式E=BLv分析感应电动势的大小。【解析】选C。导体杆切割磁感线的有效长度为L=2Rsinωt,平均速度=ω·2Rsinωt,则感应电动势E=BL=2BR2ωsin2ωt,再根据右手定则可知,开始时A端为电源正极,故选C。5.(2013·山东高考)将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内。回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ-23-

8、中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图像是　(　　)【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)图乙中B-t图像的斜率k=,斜率反映了磁感应